高速公路瀝青路面損壞的原因分析及其解決措施

【摘 要】本文從施工、養護過程中的設備因素運用角度分析了高速公路瀝青砼路面早期破損的原因，并提出了防治措施。

【關鍵詞】瀝青路面；早期破損；設備因素；原因分析；防治措施

前言

高速公路瀝青砼路面受交通荷載及自然因素的影響，在運營期間經常出現損壞現象，致使表面服務性能降低，影響正常運營。破壞的原因包括內因（材料、結構設計及工藝）與外因（荷載、自然氣候、水文地質）及施工工藝等多種因素。 在不同的條件下，各種因素不同程度的交叉組合使路面破壞的原因復雜多變。 調查發現，瀝青路面破壞常發生在多雨季節，集中在瀝青路面透水嚴重和路基路面排水不良的路段。

1、高速公路瀝青路面早期破損的原因分析

1.1 高速公路瀝青混合料拌和設備技術含量低

為保證拌制的瀝青混凝土混合料成品符合規定的質量，必須要進行工前、工后和運轉中對原材料的質量、成品料的質量及設備本身三方面的檢查。 瀝青混合料應在拌和場制備，在拌制一種新配合比的混合料之前，或者中斷了一段時間后，應根據室內配合比進行試拌。 通過試拌及抽樣實驗確定施工質量控制指標。 在拌和工序，要注意材料的檢驗，保證所用礦料符合質量要求。

1.2 高速公路瀝青路面施工環節控制不嚴

路面施工過程是公路工程整體質量形成的關鍵環節。

1.2.1 混合料面層施工中的設備因素

壓實度不足，瀝青面層空隙率過大受水浸入而產生破損。

壓實是瀝青混凝土面層施工的最后一道工序，其目的是提高混合料的強度、穩定性以及抗疲勞特性。 壓實質量的檢測要按照有關技術規范的規定進行。 壓實質量主要檢測項目有壓實度、厚度、平整度、粗糙度，并要求面層外觀密實均勻。 瀝青混凝土混合料碾壓成型后，其缺陷一般很難修整。 對一些較大缺陷，如厚度不足，平整度太差、松散、泛油等應及時返工，即使是已成型變硬也要返工。 對松散、泛油往往是局部返工；厚度不足或平整度太差則要求全面返工。 返工所造成的經濟損失較大，因此現場壓實過程中，壓實后質量的檢查及出現問題后的及時補救是十分重要的，這可將缺陷率降低到最低限度，盡量避免返工現象。 實踐證明，瀝青面層破損的一個很重要的原因是水引起的。 瀝青面層中水的來源有地表水和地下水，但主要是地表水。 在汽車荷載及溫度變化作用下，瀝青面層產生早期破損。

瀝青面層顆粒離析。集料大小顆粒組成不均勻以及在運輸和攤鋪過程中造成粗細顆粒離析。瀝青面層集料大小顆粒離析使局部粗集料偏多，細集料偏小，不易壓實，導致礦料與瀝青的粘結力偏小，抗剪強度降低，容易使瀝青路面出現松散。 局部細集料偏多，粗集料偏少，使瀝青路面熱穩定性差，在高溫季節容易出現車轍、擁包等病害。

1.2.2 基層施工中的設備因素

基層是承擔面層傳遞荷載的主要承重層，基層質量的好壞，直接影響著瀝青路面的使用質量。 在施工各個環節中，稍有疏忽，會給瀝青路面的使用質量造成隱患。

1）拌和與攤鋪過程中粗細集料集中引起基層材料的不均勻，進而造成基層強度的穩定性的不均勻。

2）選用的基層材料塑性指數或含泥量偏大。

由于選用的基層材料塑性指數過大引起的水份進入，使基層含水量增加，基層強度大幅度降低，從而導致瀝青路面早期破損。

3）施工中不注意控制細集料的含量（含量應小于0.075 毫米）。

4）壓實度不足。雖然在施工中，嚴格按最大干密度控制施工壓實度，但卻忽略了基層的壓實度與混合料中粗細集料的比例特征，特別是粗集料的比例特征密切相關，當測定點的粗粒料含量偏大時，即使壓實度達到 100%，并不表示該基層密實，致使瀝青路面產生坑槽、松散等病害。

1.3 養護管理及其他原因

1.3.1 日常養護中壓實設備及壓實工藝的影響

在目前的養護作業中，受資金因素影響，壓實設備沒有配套成龍，初壓、復壓、終壓三個工序在養護實踐中難以實現，達到壓實混合料的必需的壓實度的壓實設備條件不具備，是造成路面早期損壞的一大原因。 同時，由于養護中施工面積小，難以碾壓密實，用油量不好控制。 瀝青含量低會使空隙率更大，表面水容易下滲。 一下雨就會前功盡棄。 瀝青含量高就形成油包、車轍等病害。 因此，現在養護單位很少采用貫入式，而多是采用拌和法。 但在拌和法修補路面病害時大多數人員憑經驗，不注意混合料是否級配，而盲目修補，壓實又難以達到要求，所以前補后壞現象是必然發生的。

1.3.2 超限運輸

引起瀝青路面早期破壞的后天原因中最主要的原因是超限運輸。超限運輸亦稱為公路“殺手”，現在超限車輛的增加對公路的路面破壞程度以幾何級數增長，使瀝青面層的使用年限縮短 50-60%。

2、高速公路瀝青路面破損防治

2.1 完善結構和厚度設計。路面結構設計及各層厚度要充分考慮交通量軸次、材料、施工條件、氣候等實際情況。要加強路面結構方案比選工作，根據交通量大小、重型車輛構成比例，選定合理的路面厚度。對重車方向、長距離陡坡路段應進行專門設計。

2.2 加強材料設計。材料設計是路面設計的重要內容，要認真做好路用材料的調查、試驗與篩選工作，針對材料質量及供應情況，提出適合路面結構功能需要和實際情況的各種路用材料的品質要求。

2.3 重視防排水系統設計。水是造成路面損壞的主要原因之一。要高度重視路基路面防排水設計，尤其挖方路段及中央分隔帶、土路肩等部位的排水問題，按照“以防為主，防排結合”的原則，做好路基、基層、面層的防排水綜合設計。

2.4 要嚴格按規范要求控制瀝青路面施工環節，減少施工造成的先天病害。

3、小結

避免瀝青路面早期破損的現象，延長瀝青路面使用年限，提高投資效益，需要設計、施工、養護管理等各方面的共同努力，按照規范和標準，結合工程所處地理位置，沿線的水文地質及筑路材料等情況，嚴格履行各自職能，是保證路面使用壽命的根本要求。 同時，超限運輸對路面的損壞不容忽視，值得關注，應加強對超限運輸的綜合治理。 而選擇合理的機械組合方式及正確的設備操作、調試、維修保養對預防路面早期損壞的作用不容忽視，應該引起我們的高度重視。

參考文獻

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